ABS系统的结构与工作原理

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两前轮独立控制的制动防抱死系统在前后车 轮均处于附着系数分离路面上的状态与上述两前 轮按高选原则一同控制的制动防抱死系统在相同 路面条件下的状态基本相同,但两前轮独立控制的 系统当前轮从附着系数分离路面驶入附着系数均 匀路面时,以前处于低附着系数路面前轮的制动力 会因制动压力逐渐增大而逐渐增大到与一直处于 高附着系数路面前轮的制动力水平.在制动力逐渐 增大的过程中，驾驶员有充足的时间将转向车轮 回正使汽车的行驶方向得到控制。下图所示的是 两前轮按高选原则一同控制和两前轮独立控制情 况下前轮从附着系数分离路面驶入附着系数均匀 路面时两前轮制动力随时间的变化关系.
图d所示的双通道ABS系统中两条制动管路是按对角 布置的，在每个制动管路中各设置一个制动力调节分 装置，在前轮上各安装了一个传感器，左前轮和右后 轮的制动压力以不使左前轮发生制动抱死为原则进行 一同控制，右前轮和左后轮的制动压力以不使右前轮 发生制动抱死为原则进一同控制，为防止后轮在前轮 趋于抱死时发生制动抱死，在后制动管路要设置比例 阀。
• 但是，在两前轮从附着系数分离路面驶入附 着系数均匀路面的瞬间，以前轮处于低附着 系数路面而抱死的前轮的制动力会因附着力 突然增大而迅速增大，两前轮的制动力会很 快达到平衡。由于驾驶员无法在该瞬间将转 向车轮回正，转向轮仍存在的横向力将会使 汽车朝着转向车轮偏转的方向行驶，如图b 所示，这在高速行驶时是一种无法控制的危 险状态。
• 制动防抱死系统 (ABS) 都是在制动过程中， 通过调节轮缸（或制动气室）的制动压力 使作用车轮的制动力矩受到控制，从而控 制车轮的滑移率。 • 1. ABS的基本组成:
• 普通制动器,轮速传感器、 ABS 电 控单元（ ECU ） 、制动压力调节 装置。(见图2-1)
• 一般来说，带有ABS的汽车制动系统由基 本制动系统和制动力调节系统两部分组成， 前者是制动主缸、制动轮缸和制动管路等 构成的普通制动系统，用来实现汽车的常 规制动，而后者是由传感器、控制器。执 行器等组成的压力调节控制系统 .
图b所示的ABS系统与图a所示的ABS系统的管路布 置设置相同，只是在每个车轮上安装了一个轮速传感 器。对两前轮按高选原则一同控制，对两后轮按低选 原则一同控制。 图C所示的双通道ABS系统是在前、后制动总管路中各 设置了一个制动压力调节分装置，但只在右前车轮和 左后车轮上各设置了一个传感器，对两前轮以不使右 前轮发生制动抱死为原则进行一同控制；对两后轮以 不使左后轮发生制动抱死为原则进行一同控制。当右 前轮处于低附着系数路面上,而左前轮处于高附着系数 路面时,两前轮将按低选原则一同控制。尽管这可以保 证汽车的行驶方向稳定性但汽车的制动力会明显减小， 制动距离会显著增大。
一传感器一通道控制系统
如图所示，此种控制方 式用于制动管路前后布 置的汽车，只对后轮进 行控制，一个传感器装 于后桥差速器上，只对 后轮采用低选控制的方 式。能较有效地防止后 轮抱死，但由于前轮无 控制，故易抱死，转向 操纵性差，制动距离较 长。
• 性能特点：单通道ABS一般都是对两后轮 按低选原则进行一同控制。单通道ABS不 能使两后轮的附着力得到充分利用，因此 制动距离不一定会明显缩短。另外前轮制 动未进行控制，制动时前轮仍会出现制动 抱死，因而转向操纵能力也未得到改善， 但由于制动时两后轮不会抱死，能够显著 的提高制动时的方向稳定性，在安全上是 一大优点，同时结构简单，成本低等优点， 所以在轻型载货车上广泛应用。
• 二通道式ABS难以在方向稳定性、转向控 制性和制动效能各方面得到兼顾，目前采 用很少。
二通道各种形式的分析
• 图a所示的ABS系统，是按前后布置的双管路制 动系统.在前、后制动总管路中各设置一个制动 压力调节分装置，分别对两前轮和两后轮进行 一同控制。其中两前轮可以根据附着条件进行 高选和低选转换，两后轮则按低选原则一同控 制。对于后轮驱动的汽车可以在两个前轮和传 动系统中各安装个轮速传感器,当两前轮的附着 力相差较大时，前轮按高选原则一同控制，当 两前轮的附着力相差不大时，两前轮自动转入 按低选原则控制。
• 汽车是后轮驱动时,将比例阀调整到汽车正 常制动情况下,前轮趋于抱死时,使后轮的制 动力接近其附着力, 在紧急制动时，由于离 合器很难及时分离，发动机的制动力矩也 会作用于后轮,导致后轮发生制动抱死,使汽 车丧失方向稳定性。如果将阀调整到在离 合器没有分离的情况下进行制动时,后轮也 不发生制动抱死.那么在一般的制动情况下, 就使后轮的制动力不足,造成制动距离明显 增大。
ABS系统的结构与工作原理
一、 组成与工作原理
• 如图所示， ABS系统主要是在普通制动系 的基础上加装了轮速传感器、 ABS 电控单 元、制动压力调节装置。制动时， ABS 电 控单元（ ECU ） 3 从轮速传感器 1 和 5 上 获取车轮的转速信息，经分析处理后判断是 否有车轮处于即将抱死拖滑状态。如果车轮 未处于上述状态，制动压力调节器 2 不工作， 制动系统按照普通制动过程工作，制动轮缸 的压力继续增大，此即 ABS 系统的增压过 程。
ABS分类
• A:按对制动力的 控制分类 • 机械式 • 图示为机械柱塞 式ABS液压制动 系统。速度传感 器3由齿圈12和 感应器组成。
电子式
• 该制动系统也 称Bosch式防 抱死制动系统。 图示为Bosch 防抱制动系统 图。 •
B:按制动管路的布置方式分类
ABS控制通道是指ABS系统中能够独立进行压力调 节的制动管路。按照系统对制动压力调节方式的不 同，可将ABS控制方式分为两大类，即独立控制和 同时控制。前者指一条控制通道只控制一个车轮； 而后者为一条控制通道同时控制多个车轮，依照这 些车轮所处位置不同，同时控制又有同轴控制和异 轴控制之分，同轴控制是一个控制通道控制同轴两 车轮，而异轴控制则是一个控制通道控制非同轴两 车轮。
四传感器四通道（前轮独立、后轮选择）控制方式
如图所示，该系统适 用于X型制动管路系统， 由于左右后轮不共用 一条制动管路，故对 它们实施同时控制 （一般为低选控制） 需采用两个通道。此 种控制方式的操纵性 和稳定性较好，制动 效能稍差。
• 性能特点：由于四通道ABS是根据各车轮轮速传感 器输入的信号，分别对各个车轮进行独立控制的，因 此附着系数利用率高，制动时可以最大程度的利用每 个车轮的最大附着力。四通道控制方式特别适用于汽 车左右两侧车轮附着系数接近的路面，不仅可以获得 良好的方向稳定性和方向控制能力，而且可以得到最 短的制动距离。但是如果汽车左右两个车轮的附着系 数相差较大(如路面部分积水或结冰)，制动时两个车 轮的地面制动力就相差较大，因此会产生横摆力矩， 使车身向制动力较大的一侧跑偏，不能保持汽车按预 定方向行驶，会影响汽车的制动方向稳定性。因此， 驾驶员在部分结冰或积水等湿滑的路面行车时，应降 低车速，不可盲目迷信ABS装置。
三传感器三通道（前轮独立、后轮选择）
控制方式 如图所示，此种控 制方式的操纵性和 稳定性较好，制动 效能稍差。
百度文库
在对桑塔纳2000进行的60 km/h紧急制动对比试验中，有 ABS的车型比无ABS车型的制动距离只短1米，但是有ABS 的车型始终都有方向，不会失去对方向的控制。
• 对两前轮进行独立控制，主要考虑小轿车，特别 是前轮驱动的汽车，前轮的制动力在汽车总制动 中所占的比例较大(可达70％左右)，可以充分利 用两前轮的附着力。一方面使汽车获得尽可能大 的总制动力，利于缩短制动距离，另一方面可使 制动中两前轮始终保持较大的横向附着力，使汽 车保持良好转向能力。尽管两前轮独立控制可能 导致两前轮制动力不平衡，但由于两前轮制动力 不平衡对汽车行驶方向稳定性影响相对较小，而 且可以通过驾驶员的转向操纵对由此产生的影响 进行修正。因此，三通道ABS在小轿车上被普遍 采用。
• 按照通道数目不同，也可将ABS分为四通 道式、三通道式、二通道式和一通道式等。
四传感器四通道（四轮独立）控制方式
如图所示，该系统是通过各 车轮轮速传感器的信号分别 对各车轮制动压力进行单独 控制。其制动距离和转向控 制性能好，但在附着系数不 对称路面上制动时，由于汽 车左右侧车轮地面制动力差 异较大，因此形成较大的偏 转力矩，从而导致汽车在制 动时的方向稳定性较差。因 此四通道很少用.
• 当汽车是前轮驱动时,如果紧急制动时离合 器没有分离,发动机的制动力矩就会作出于 前轮造成前轮在制动压力较小时就趋于抱 死,此时系统就开始进行防抱死制动控制,这 时后轮的制动力还远未达到其附着力的水 平,虽然前后车轮都不会发生制动抱死,汽车 的方向性、稳定性和转向操作性都较好,但 汽车的制动力减小, 制动距离明显增加 .
• 如果电控单元判断出某一车轮即将抱死拖滑， 即刻向制动压力调节器发出命令，关闭制动 主缸及相关轮缸的通道，使得该轮缸的压力 不再增加，此即 ABS 系统的保压状态。若 电控单元判断出该车轮仍将要处于抱死拖滑 状态，它将向制动压力调节器发出命令，打 开该轮缸与储液室或储能器的通道，使得该 轮缸的油压降低，此即 ABS 系统的减压状 态。装配 ABS 制动系统的制动就是在高频 地进行增压、保压和减压的往复过程中完成 的。
• 如果按照控制时控制依据选择不同，也可 将ABS的同时控制区分为低选控制和高选 控制两种。在低选控制中是以保证附着系 数小的一侧车轮不发生抱死来选择控制系 统压力，而高选控制却是从保证附着系数 较大一侧车轮不发生抱死出发来实施制动 系统压力调节
一般说来，如能在汽车四个车轮上独立地进行压力调 节控制，意味着汽车有可能在四个车轮上都发挥出地 面上最大的附着能力。按照ABS通道数目和传感器数 目的多少可以对ABS控制系统进行分类。
四传感器三通道（前轮独立、后轮选择）控制方式(双管路前后 布置) 三通道系统都是对两前轮的制动压力进行单独控制，对两后轮
的制动压力按低选原则一同控制.
如图所示，使用在 制动管路前后布置 的后轮驱动汽车上， 后轮一般采用低选 控制，其控制效果 是操纵性和稳定性 较好，制动效能稍 差。
四传感器三通道控制方式(双管路对角布置)
四传感器二通道（前轮独立、后轮低选）控制方式
如图所示，在通往后轮的两通道上增设一个低选择阀KLV 阀）。当汽车在不对称路面制动时，高附着系数一侧前轮的 高压不直接传至低附着系数侧对角后轮，而通过低选阀只上 升到与低附着系数侧前轮相同的压力，这样就可以避免低附 着系数侧后轮抱死。
二通道的其它形式
能稍有下降，但后轮侧滑较小。
• 性能特点：两后轮按低选原则进行一同控制时，可以 保证汽车在各种条件下左右两后轮的制动力相等，即 使两侧车轮的附着系数相差较大，两个车轮的制动力 都限制在附着力较小的水平，使两个后轮的制动力始 终保持平衡，保证汽车在各种条件下制动时都具有良 好的方向稳定性。当然，在两后轮按低选原则进行一 同控制时，可能出现附着系数较大的一侧后轮附着力 不能充分利用的问题，使汽车的总制动力减小。但应 该看到，在紧急制动时，由于发生轴荷前移，在汽车 的总制动力中，后轮制动力所占的比例减小，尤其是 前轮驱动的小轿车，前轮的附着力比后轮的附着力大 得多，通常后轮制动力只占总制动力的30％左右，后 轮附着力未能充分利用的损失对汽车的总制动力影响 不大。
四传感器二通道（前轮独立）控制方式
如图所示，此结构多用于X型制动系统中，前轮独立 控制，制动液通过比例阀（PV阀）按一定比例减压 后传至对角后轮。采用此种控制方式的汽车在不对称 的路面上制动时，高附着系数路面一侧前轮产生高制 动压力，该压力传至低附着系数路面一侧的后轮时， 会导致该后轮抱死。而低附着系数路面一侧前轮制动 压力较低，对应的高附着系数一侧的后轮不会抱死。 从而有利于制动时方向稳定性，但与三通道和四通道 控制系统相比较，其后轮制动力稍有降低，制动效
• 图a.b.c所示三种双通道制动防抱死系统在 两侧车轮处于附着系数分离的路面上,进行 紧急制动时三种双通道系统的两前轮都将 按高选原则一同控制,此时两前轮的制动力 就会相差很大。为了保持汽车的行驶方向 驾驶员会通过转动方向金使前轮发生偏转 以来用转向车轮产生的横向力与不平衡的 制动力相抗衡保持汽车行驶方向的稳定如 下图a所示。